【ฉบับพิมพ์โดยสำนักพิมพ์คนสอน】 เคมี มัธยมศึกษาตอนต้น ภาคเรียนที่สอง

📚 สรุปเนื้อหา

หนังสือเรียนเล่มนี้เป็นภาคที่สองของหลักสูตรเคมีพื้นฐานสำหรับมัธยมศึกษาตอนปลาย โดยเนื้อหาหลักครอบคลุมธาตุไม่เป็นโลหะและสารประกอบของมัน การเปลี่ยนแปลงพลังงานและการจำกัดอัตราปฏิกิริยาเคมี พื้นฐานของสารอินทรีย์ และความสัมพันธ์ระหว่างเคมีกับการพัฒนาอย่างยั่งยืน เพื่อส่งเสริมทักษะหลักด้านเคมีในระดับมัธยมศึกษา

ค้นพบความลับของการเปลี่ยนแปลงของสสาร ควรมูลฐานสำคัญของอุตสาหกรรมเคมีสมัยใหม่และเคมีอินทรีย์

ผู้เขียน: สำนักพิมพ์การศึกษาแห่งชาติ ศูนย์วิจัยและพัฒนาหลักสูตรเคมี สถาบันการศึกษาหลักสูตร

ขอบคุณ: คณะกรรมการหนังสือเรียนแห่งชาติ คณะกรรมการผู้เชี่ยวชาญ ได้รับการตรวจสอบและอนุมัติในปี 2019

🎯 เป้าหมายการเรียนรู้

1. เข้าใจคุณสมบัติของสารหลัก: สามารถอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีสำคัญของกำมะถัน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดซัลฟูริก ไนโตรเจน แอมโมเนีย กรดไนตริก ซิลิกอน และซิลิกอนไดออกไซด์
2. เข้าใจกฎเกณฑ์การเปลี่ยนแปลงทางเคมี: สามารถเขียนสมการเคมีและสมการไอออนได้ พร้อมเข้าใจตรรกะการเปลี่ยนแปลงของสารที่มีค่าออกซิเดชันต่างกันของกำมะถันและไนโตรเจน
3. ความสามารถในการทดลองและประยุกต์ใช้: ทราบวิธีการตรวจสอบไอออนซัลเฟตและไอออนแอมโมเนียม รวมถึงเข้าใจกระบวนการผลิตเกลือบริสุทธิ์และประเภทและลักษณะเฉพาะของวัสดุไม่เป็นโลหะอินทรีย์
4. สามารถอธิบายธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงพลังงานจากมุมมองของพันธะเคมี แยกแยะปฏิกิริยาปล่อยพลังงานและดูดซับพลังงานได้
5. เข้าใจหลักการทำงานของแบตเตอรี่และเซลล์เชื้อเพลิง พร้อมทราบองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้เกิดแบตเตอรี่
6. ทราบวิธีแสดงอัตราปฏิกิริยาเคมี ใช้วิธีควบคุมตัวแปรเพื่อศึกษาผลกระทบของความเข้มข้น อุณหภูมิ และตัวเร่งปฏิกิริยาต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา
7. เข้าใจกฎเกณฑ์โครงสร้าง: สามารถระบุประเภทโครงสร้างกรอบคาร์บอนของสารอินทรีย์ ทำความเข้าใจปรากฏการณ์ไอโซเมอร์ และสามารถใช้แบบจำลองลูกบอล-แท่งสร้างโมเลกุลอินทรีย์ง่ายๆ ได้
8. เข้าใจกลไกปฏิกิริยา: แยกแยะความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาแทนที่และปฏิกิริยาเพิ่มเติม พร้อมเข้าใจบทบาทสำคัญของหมู่ฟังก์ชัน (ไฮดรอกซิล คาร์บอกซิล อะซิล) ต่อคุณสมบัติของสารอินทรีย์
9. เชื่อมโยงกับพื้นฐานของชีวิต: เข้าใจองค์ประกอบ คุณสมบัติ และกฎการไฮโดรไลซิสของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน พร้อมเห็นบทบาทของเคมีอินทรีย์ในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิทยาศาสตร์วัสดุ
10. ทราบหลักการและวิธีการหลอมโลหะ สามารถเลือกวิธีการพัฒนาที่เหมาะสมตามความเป็นโลหะของโลหะแต่ละชนิดได้

🔹 บทที่ 1: บทที่ 5: ธาตุไม่เป็นโลหะสำคัญในอุตสาหกรรมเคมี

บทนำ: บทนี้เน้นนำเสนอคุณสมบัติ การเปลี่ยนแปลง และการประยุกต์ใช้ของธาตุไม่เป็นโลหะสำคัญ เช่น กำมะถัน ไนโตรเจน และซิลิกอน รวมถึงสารประกอบของมัน ผ่านการศึกษาวงจรในธรรมชาติ การผลิตอุตสาหกรรม และการประยุกต์ใช้ในวัสดุใหม่ นักเรียนจะพัฒนาทักษะหลักด้านเคมีที่เน้น "โครงสร้าง-คุณสมบัติ-การใช้งาน"

ผลลัพธ์การเรียนรู้:

• เข้าใจคุณสมบัติของสารหลัก: สามารถอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีสำคัญของกำมะถัน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ กรดซัลฟูริก ไนโตรเจน แอมโมเนีย กรดไนตริก ซิลิกอน และซิลิกอนไดออกไซด์
• เข้าใจกฎเกณฑ์การเปลี่ยนแปลงทางเคมี: สามารถเขียนสมการเคมีและสมการไอออนได้ พร้อมเข้าใจตรรกะการเปลี่ยนแปลงของสารที่มีค่าออกซิเดชันต่างกันของกำมะถันและไนโตรเจน
• ความสามารถในการทดลองและประยุกต์ใช้: ทราบวิธีการตรวจสอบไอออนซัลเฟตและไอออนแอมโมเนียม รวมถึงเข้าใจกระบวนการผลิตเกลือบริสุทธิ์และประเภทและลักษณะเฉพาะของวัสดุไม่เป็นโลหะอินทรีย์

🔹 บทที่ 2: บทที่ 6: การเปลี่ยนแปลงพลังงาน อัตรา และข้อจำกัดในปฏิกิริยาเคมี

บทนำ: บทนี้สำรวจแรงขับเคลื่อนหลักและลักษณะกระบวนการของปฏิกิริยาเคมีอย่างลึกซึ้ง ครอบคลุมการเปลี่ยนแปลงพลังงานในปฏิกิริยาเคมี ความสัมพันธ์ระหว่างพันธะเคมีกับพลังงาน การวัดอัตราความเร็วปฏิกิริยาและการปัจจัยที่มีผลต่ออัตรา รวมถึงการศึกษาสถานะสมดุลทางเคมีที่บ่งบอกระดับความก้าวหน้าของปฏิกิริยาและแนวทางการควบคุมเงื่อนไขปฏิกิริยา

ผลลัพธ์การเรียนรู้:

• สามารถอธิบายธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงพลังงานจากมุมมองของพันธะเคมี แยกแยะปฏิกิริยาปล่อยพลังงานและดูดซับพลังงานได้
• เข้าใจหลักการทำงานของแบตเตอรี่และเซลล์เชื้อเพลิง พร้อมทราบองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้เกิดแบตเตอรี่
• ทราบวิธีแสดงอัตราปฏิกิริยาเคมี ใช้วิธีควบคุมตัวแปรเพื่อศึกษาผลกระทบของความเข้มข้น อุณหภูมิ และตัวเร่งปฏิกิริยาต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา

🔹 บทที่ 3: บทที่ 7: โครงสร้าง คุณสมบัติของสารอินทรีย์ และสารอาหารพื้นฐานของชีวิต

บทนำ: บทนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแนะนำนักเรียนสู่โลกของเคมีอินทรีย์ โดยเริ่มจากลักษณะการสร้างพันธะของอะตอมคาร์บอน แล้วขยายไปยังไฮโดรคาร์บอนง่ายๆ จนถึงอนุพันธ์ของไฮโดรคาร์บอนทั่วไป และสุดท้ายนำไปสู่สารอาหารพื้นฐานสี่ชนิดที่จำเป็นต่อชีวิต ผ่านตรรกะที่ว่า “โครงสร้างกำหนดคุณสมบัติ” นักเรียนจะได้เรียนรู้การจัดกลุ่มสารอินทรีย์ แนวคิดของหมู่ฟังก์ชัน และประเภทปฏิกิริยาหลัก

ผลลัพธ์การเรียนรู้:

• เข้าใจกฎเกณฑ์โครงสร้าง: สามารถระบุประเภทโครงสร้างกรอบคาร์บอนของสารอินทรีย์ ทำความเข้าใจปรากฏการณ์ไอโซเมอร์ และสามารถใช้แบบจำลองลูกบอล-แท่งสร้างโมเลกุลอินทรีย์ง่ายๆ ได้
• เข้าใจกลไกปฏิกิริยา: แยกแยะความแตกต่างระหว่างปฏิกิริยาแทนที่และปฏิกิริยาเพิ่มเติม พร้อมเข้าใจบทบาทสำคัญของหมู่ฟังก์ชัน (ไฮดรอกซิล คาร์บอกซิล อะซิล) ต่อคุณสมบัติของสารอินทรีย์
• เชื่อมโยงกับพื้นฐานของชีวิต: เข้าใจองค์ประกอบ คุณสมบัติ และกฎการไฮโดรไลซิสของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน และไขมัน พร้อมเห็นบทบาทของเคมีอินทรีย์ในด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิทยาศาสตร์วัสดุ

🔹 บทที่ 4: บทที่ 8: เคมีกับการพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติ การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และการพัฒนาอย่างยั่งยืน

บทนำ: บทนี้สำรวจบทบาทหลักของเคมีในการพัฒนาทรัพยากรธรรมชาติ ผ่านการวิเคราะห์กระบวนการผลิตอุตสาหกรรม การใช้สารเคมีอย่างเหมาะสม และหลักการเคมีสีเขียว ช่วยให้นักเรียนตระหนักถึงความสำคัญของการอนุรักษ์ทรัพยากร และเข้าใจบทบาทสำคัญของเคมีในการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืน

ผลลัพธ์การเรียนรู้:

• ทราบหลักการและวิธีการหลอมโลหะ สามารถเลือกวิธีการพัฒนาที่เหมาะสมตามความเป็นโลหะของโลหะแต่ละชนิดได้
• เข้าใจกระบวนการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรในมหาสมุทร (เกลือ บรมีน แมกนีเซียม ไอโอดีน) และปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้อง
• แยกแยะวิธีการใช้ประโยชน์จากถ่านหิน น้ำมันดิบ และก๊าซธรรมชาติ พร้อมแยกความแตกต่างระหว่างเทคนิคการกลั่น การเปลี่ยนรูป (คราคกิ้ง) และการสลายตัว (เพลย์กิ้ง) ที่สำคัญ